JPH06201000A - Five-speed automatic transmission for passenger car - Google Patents
Five-speed automatic transmission for passenger carInfo
- Publication number
- JPH06201000A JPH06201000A JP5175719A JP17571993A JPH06201000A JP H06201000 A JPH06201000 A JP H06201000A JP 5175719 A JP5175719 A JP 5175719A JP 17571993 A JP17571993 A JP 17571993A JP H06201000 A JPH06201000 A JP H06201000A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- control
- planetary gear
- clutch
- planetary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/62—Gearings having three or more central gears
- F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/62—Gearings having three or more central gears
- F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
- F16H3/663—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with conveying rotary motion between axially spaced orbital gears, e.g. a stepped orbital gear or Ravigneaux
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
- F16H2200/0047—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising five forward speeds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
- F16H2200/201—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with three sets of orbital gears
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/2097—Transmissions using gears with orbital motion comprising an orbital gear set member permanently connected to the housing, e.g. a sun wheel permanently connected to the housing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、クラッチ及びブレー
キ等の油圧駆動される摩擦要素によって制御されるとと
もに、油圧式トルクコンバータ、流体継手等のスリップ
を持つ起動継手装置に結合された遊星歯車装置を有する
自動変速機、特に乗用車用自動変速機に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planetary gear unit which is controlled by hydraulically driven friction elements such as a clutch and a brake and which is coupled to a starter coupling device having a slip such as a hydraulic torque converter and a fluid coupling. And an automatic transmission for passenger cars.
【0002】[0002]
【従来の技術】現在市販されているこの種の自動変速機
の多くは、4速の変速段を有しているとともに、油圧式
トルクコンバータと、二組の単純な遊星歯車装置または
ラビグノクス(Ravigneaux)歯車装置、五つの摩擦要素及
び、1速/2速及び2速/1速のパワーオン状態での変
速動作を容易にするためのワンウエイクラッチで構成さ
れる。非常に多くの場合、トルクコンバータは、過渡状
態以外でのスリップを阻止して、燃費を向上するために
ロックアップクラッチを有している。2. Description of the Prior Art Many of the automatic transmissions of this type currently on the market have a four-speed gear stage, a hydraulic torque converter and two sets of simple planetary gears or Ravigneaux. ) A gear device, five friction elements, and a one-way clutch for facilitating the speed change operation in the power-on state of the 1st / 2nd speed and the 2nd / 1st speed. Very often, torque converters have lock-up clutches to prevent slipping outside of transient conditions and to improve fuel economy.
【0003】さらに、こうした変速機の多くは、2速/
3速及び3速/2速のまたは3速/4速及び4速/3速
のパワーオン状態での変速動作を容易にするために、第
二のワンウエイクラッチと、このワンウエイクラッチに
直列に設けられ、このワンウエイクラッチを他の変速段
において釈放する付加的摩擦要素と、を用いている。遊
星歯車装置及び多くの場合ロックアップクラッチを含む
トルクコンバータのほかに、これらの自動変速機は、通
常数の変速要素を有しており、この変速要素は、五つの
摩擦要素と一つのワンウエイクラッチ又は六つの摩擦要
素と二つのワンウエイクラッチにより4段の変速段を構
成している。In addition, most of these transmissions are second speed /
A second one-way clutch is provided in series with this one-way clutch in order to facilitate the shifting operation in the power-on state of the third speed and the third speed / 2nd speed or the third speed / 4th speed and the fourth speed / 3rd speed. And an additional friction element for releasing the one-way clutch at another gear. In addition to planetary gearboxes and torque converters, which often include lockup clutches, these automatic transmissions usually have a number of shifting elements, which are five friction elements and one one-way clutch. Alternatively, six friction elements and two one-way clutches constitute a four-speed gear.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、既知
の4速自動変速機と容易に交換可能とするために十分に
コンパクトな構成で、5段の変速段を達成するために、
五つの摩擦要素と一つのワンウエイクラッチ又は五つの
摩擦要素と二つのワンウエイクラッチによる、より有利
な数の変速要素を用いる、より高性能な自動変速機を提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to achieve five gears in a compact enough construction to allow easy replacement with known four-speed automatic transmissions.
An object of the present invention is to provide a higher performance automatic transmission using a more advantageous number of transmission elements with five friction elements and one one-way clutch or five friction elements and two one-way clutches.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ケーシ
ング内に整列して配置される入力軸と出力軸間に配置さ
れ、各々サンギアとリングギアに噛合する遊星ピニオン
を担持する遊星キャリアを有する第一、第二及び第三の
遊星歯車装置と、三つの制御クラッチと二つの制御ブレ
ーキの五つの摩擦要素とで構成された自動変速機、特に
乗用車用自動変速機が提供される。前記摩擦要素の複数
の対の選択的な動作により入力軸と出力軸間の種々のギ
ア比を決定する。前記第三の遊星歯車装置の前記サンギ
アが前記入力軸に固定され、前記第二の遊星歯車装置の
リングギアと前記第三の遊星歯車装置の遊星キャリアが
出力軸に固定され、前記第一の遊星歯車装置のサンギア
が前記ケーシングに固定され、前記第一の遊星歯車装置
の遊星キャリアと第二の遊星歯車装置のサンギアが一緒
に回転するように結合される。前記第二の遊星歯車装置
の遊星キャリアが前記第一及び第三の制御クラッチを介
して前記第三の遊星歯車装置のリングギアと前記入力軸
に連結されるとともに前記第一の制御ブレーキにより回
転を阻止される。前記第一の遊星歯車装置のリングギア
が前記第二の制御クラッチを介して入力軸に連結される
とともに前記第二の制御ブレーキにより回転を阻止され
る。According to the present invention, there is provided a planet carrier which is arranged between an input shaft and an output shaft aligned in a casing and which carries planet pinions respectively meshing with a sun gear and a ring gear. There is provided an automatic transmission, particularly an automatic transmission for a passenger vehicle, which is composed of the first, second and third planetary gear trains and the five friction elements of three control clutches and two control brakes. Selective actuation of the pairs of friction elements determines various gear ratios between the input and output shafts. The sun gear of the third planetary gear device is fixed to the input shaft, the ring gear of the second planetary gear device and the planet carrier of the third planetary gear device are fixed to the output shaft, and the first A sun gear of a planetary gear is fixed to the casing, and a planet carrier of the first planetary gear and a sun gear of the second planetary gear are rotatably coupled together. The planet carrier of the second planetary gear device is connected to the ring gear of the third planetary gear device and the input shaft via the first and third control clutches, and is rotated by the first control brake. Be blocked. The ring gear of the first planetary gear device is connected to the input shaft via the second control clutch and is prevented from rotating by the second control brake.
【0006】前記五つの摩擦要素の複数の対を選択的に
動作させることにより前進5速、後進1速の変速段を形
成し、前記第一の制御クラッチと第一の制御ブレーキの
動作により前進1速、前記第一の制御クラッチと前記第
二の制御ブレーキの動作により前進2速、前記第一及び
第二の制御クラッチの動作により前進3速、前記第二及
び第三の制御クラッチにより前進4速、前記第三の制御
クラッチと前記第二の制御ブレーキの動作により前進5
速、及び前記第二の制御クラッチと前記第一の制御ブレ
ーキの動作により後進の各変速段を設定する。By selectively operating a plurality of pairs of the five friction elements, a forward speed 5 speed and a reverse speed 1 speed are formed, and the forward movement is performed by the operation of the first control clutch and the first control brake. First speed, forward second speed by operation of the first control clutch and the second control brake, third forward speed by operation of the first and second control clutches, forward speed by the second and third control clutches 4th speed, forward 5 by operation of the third control clutch and the second control brake
Each reverse speed is set by the operation of the speed and the second control clutch and the first control brake.
【0007】1速/2速及び2速/1速のパワーオン状
態の変速を容易とするために、前記第二の遊星歯車装置
の遊星キャリアの前記入力軸の回転方向と逆方向の回転
を阻止するために、前記自動変速機には前記第一の制御
ブレーキと並列に設けられた第一のワンウエイクラッチ
が設けられ、1速のトラクションモードが第一の制御ク
ラッチの締結のみによって設定される。In order to facilitate the speed change in the power-on state of the 1st / 2nd speed and the 2nd / 1st speed, the rotation of the planetary carrier of the second planetary gear device in the direction opposite to the rotation direction of the input shaft is performed. To prevent this, the automatic transmission is provided with a first one-way clutch provided in parallel with the first control brake, and the first speed traction mode is set only by engagement of the first control clutch. .
【0008】同様に、4速/5速及び5速/4速のパワ
ーオン状態の変速を容易とするために、前記自動変速機
には、第一の遊星歯車装置のリングギアの前記入力軸の
回転数を超える回転数での回転を防止するために、前記
第二の制御クラッチと並列に設けた第二のワンウエイク
ラッチが設けられ、4速のトラクションモードが前記第
三の制御クラッチの締結のみにより設定される。Similarly, in order to facilitate the shifting in the power-on state of the fourth speed / 5th speed and the fifth speed / 4th speed, the automatic transmission is provided with the input shaft of the ring gear of the first planetary gear device. A second one-way clutch provided in parallel with the second control clutch in order to prevent rotation at a rotational speed exceeding the rotational speed of the third control clutch. Only set by.
【0009】本発明の特徴及び利点は、添付図面を参照
する以下の説明によりさらに鮮明となろう。The features and advantages of the present invention will become more apparent in the following description with reference to the accompanying drawings.
【0010】[0010]
【実施例】図1を参照すれば、本発明による自動変速機
は、整列状態でケーシングに収容された入力軸E及び出
力軸Sを有している。第一の遊星歯車装置10は、サン
ギア11及びリングギア14に噛合した遊星ピニオン1
3を担持する遊星キャリア(ピニオンキャリア)12を
有している。第二の遊星歯車装置20は、サンギア21
及びリングギア24に噛合した遊星ピニオン23を担持
する遊星キャリア22を有している。第三の遊星歯車装
置30は、サンギア31及びリングギア34に噛合した
遊星ピニオン33を担持する遊星キャリア32を有して
いる。サンギア31は、入力軸Eに固定されており、リ
ングギア24と遊星キャリア32は、出力軸Sに固定さ
れている。サンギア11はケーシングに固定され、遊星
キャリア12及びサンギア21はともに回転するように
相互に結合固定されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Referring to FIG. 1, an automatic transmission according to the present invention has an input shaft E and an output shaft S which are accommodated in a casing in an aligned state. The first planetary gear device 10 includes a planetary pinion 1 meshed with a sun gear 11 and a ring gear 14.
It has a planet carrier (pinion carrier) 12 carrying 3 The second planetary gear device 20 includes a sun gear 21.
And a planet carrier 22 carrying a planet pinion 23 meshing with the ring gear 24. The third planetary gear device 30 has a planet carrier 32 that carries a planet pinion 33 that meshes with a sun gear 31 and a ring gear 34. The sun gear 31 is fixed to the input shaft E, and the ring gear 24 and the planet carrier 32 are fixed to the output shaft S. The sun gear 11 is fixed to the casing, and the planet carrier 12 and the sun gear 21 are fixedly coupled to each other so as to rotate together.
【0011】第一の制御クラッチC1 は、遊星キャリア
22とリングギア34間に挿入され、第二の制御クラッ
チC2 は、入力軸Eとリングギア14間に挿入されてお
り、第三の制御クラッチC3 が、入力軸Eと遊星キャリ
ア22間に挿入されている。第一の制御ブレーキB1
は、遊星キャリア22の回転を阻止するために設けら
れ、第二の制御ブレーキB2 は、リングギア14の回転
を阻止するために設けられている。加えて、第一のワン
ウエイクラッチR1 を、遊星キャリア22の入力軸Eの
回転方向と逆の方向への回転を阻止するために、第一の
制御ブレーキB1 と並列に設けてもよい。The first control clutch C1 is inserted between the planet carrier 22 and the ring gear 34, the second control clutch C2 is inserted between the input shaft E and the ring gear 14, and the third control clutch C1 is inserted. C3 is inserted between the input shaft E and the planet carrier 22. First control brake B1
Is provided to prevent the rotation of the planet carrier 22, and the second control brake B2 is provided to prevent the rotation of the ring gear 14. In addition, the first one-way clutch R1 may be provided in parallel with the first control brake B1 in order to prevent the rotation of the input shaft E of the planet carrier 22 in the opposite direction.
【0012】変速機にはさらに、トルクコンバータ40
が設けられている。トルクコンバータ40は、エンジン
Mに連結されたインペラ41と、入力軸Eに連結された
タービン42と、ステータ43と、ワンウエイクラッチ
44と、ロックアップクラッチ45と、及びねじれ振動
緩衝用ダンパ46を有している。The transmission also includes a torque converter 40.
Is provided. The torque converter 40 includes an impeller 41 connected to the engine M, a turbine 42 connected to the input shaft E, a stator 43, a one-way clutch 44, a lockup clutch 45, and a torsional vibration damping damper 46. is doing.
【0013】以下に、動作を説明する。The operation will be described below.
【0014】1速の変速段においては、第一の制御クラ
ッチC1 及び第一の制御ブレーキB1 が係合される。こ
れによって、遊星キャリア22及びリングギア34の回
転が阻止される。このため、回転は、リングギア34が
ロック状態のために低減速比になっている遊星歯車装置
30によって伝達される。サンギア21及び遊星キャリ
ア12は、第二の遊星歯車装置20によって逆方向に回
転される。At the first speed, the first control clutch C1 and the first control brake B1 are engaged. This prevents the planet carrier 22 and the ring gear 34 from rotating. Therefore, the rotation is transmitted by the planetary gear device 30 having the reduced speed ratio because the ring gear 34 is in the locked state. The sun gear 21 and the planet carrier 12 are rotated in opposite directions by the second planetary gear unit 20.
【0015】2速の変速段においては、第一の制御クラ
ッチC1 と第二のブレーキB2 が係合する。これによっ
て、遊星キャリア12とサンギア21の回転が阻止され
る。遊星キャリア22とリングギア34は、減速された
速度で駆動される。回転は、第三の遊星歯車装置30の
第一の中間減速比で伝達される。At the second speed, the first control clutch C1 and the second brake B2 are engaged. This prevents the planet carrier 12 and the sun gear 21 from rotating. The planet carrier 22 and the ring gear 34 are driven at a reduced speed. The rotation is transmitted at the first intermediate reduction gear ratio of the third planetary gear device 30.
【0016】3速の変速段においては、第一及び第二の
クラッチC1 及びC2 が係合する。これにより、遊星キ
ャリア12及びサンギア21は、ロックされたサンギア
により第一の遊星歯車装置10の減速比Gで回転駆動さ
れる。遊星キャリア22及びリングギア34は、高速で
駆動される。回転は、第三の遊星歯車装置30の第二の
中間減速比で伝達される。At the third speed, the first and second clutches C1 and C2 are engaged. As a result, the planet carrier 12 and the sun gear 21 are rotationally driven by the locked sun gear at the speed reduction ratio G of the first planetary gear device 10. The planet carrier 22 and the ring gear 34 are driven at high speed. The rotation is transmitted at the second intermediate reduction gear ratio of the third planetary gear device 30.
【0017】4速の変速段においては、第二及び第三の
クラッチC2 及びC3 が係合する。遊星キャリア12及
びサンギア21は、減速比Gで駆動される。従って、回
転は、第二の遊星歯車装置20の中間オーバードライブ
比で伝達される。At the fourth speed, the second and third clutches C2 and C3 are engaged. The planet carrier 12 and the sun gear 21 are driven at a reduction ratio G. Therefore, the rotation is transmitted at the intermediate overdrive ratio of the second planetary gear device 20.
【0018】5速の変速段においては、第三の制御クラ
ッチC3 と第二の制御ブレーキB2が係合する。遊星キ
ャリア12及びサンギア21は、回転を阻止される。従
って、回転は、ロックされたサンギアにより第二の遊星
歯車装置の全オーバードライブ比で伝達される。At the fifth speed, the third control clutch C3 and the second control brake B2 are engaged. The planet carrier 12 and the sun gear 21 are prevented from rotating. Therefore, rotation is transmitted by the locked sun gear at the overall overdrive ratio of the second planetary gear set.
【0019】後進時においては、第二の制御クラッチC
2 及び第一の制御ブレーキB1 が係合する。遊星キャリ
ア12及びサンギア21は、減速比Gで駆動される。遊
星キャリア22は回転を阻止される。回転は、ロックさ
れた遊星キャリアのため第二の遊星歯車装置の減速比G
及びギアセット20の後進用減速比により伝達される。When traveling in reverse, the second control clutch C
2 and the first control brake B1 are engaged. The planet carrier 12 and the sun gear 21 are driven at a reduction ratio G. The planet carrier 22 is prevented from rotating. The rotation depends on the reduction ratio G of the second planetary gear set due to the locked planet carrier.
And the reverse gear ratio of the gear set 20.
【0020】ワンウエイクラッチR1 は、遊星キャリア
22の、入力軸Eの回転方向とは逆方向の回転を阻止
し、1速の変速段において第一の制御ブレーキB1 の締
結時と同様な効果を奏するが、より低いエンジンブレー
キを発生する。また、このワンウェイクラッチR1 は、
他の変速段において、フリーホイールを実現する。1速
/2速のシフトアップ及び2速/1速のシフトダウンが
単に第二の制御ブレーキB2 の締結、解除により行われ
るのに対して、1速におけるトラクションモードは、単
に第一の制御クラッチC1 の締結によって設定される。
このため、制御が容易になっている。The one-way clutch R1 prevents the planet carrier 22 from rotating in the direction opposite to the rotation direction of the input shaft E, and exhibits the same effect as when the first control brake B1 is engaged in the first speed gear stage. Produces lower engine braking. Also, this one-way clutch R1
A free wheel is realized at other gears. The upshift of the 1st / 2nd speed and the downshift of the 2nd / 1st are performed simply by engaging and releasing the second control brake B2, whereas the traction mode in the 1st is simply the first control clutch. It is set by the conclusion of C1.
Therefore, control is easy.
【0021】図2は、各変速段における摩擦要素の選択
状態を示すテーブルである。このテーブルより明らかな
ように、全ての変速域において、各変速段から次の変速
段への変速動作は、締結された二つの摩擦要素の一方を
変更することのみによって行われる。この単一要素の遷
移のみによる変速動作により、最も多くの作動可能性が
得られる。FIG. 2 is a table showing the selected state of the friction element at each gear. As is clear from this table, the shift operation from each shift stage to the next shift stage is performed only by changing one of the two engaged friction elements in all shift ranges. The shifting action with only this single element transition provides the most operational possibilities.
【0022】このテーブルにおいて、1速及び4速に関
するワンウエイクラッチR1 及びR2 によってそれぞれ
与えられる付加的な動作、すなわち1速に対するB1 の
動作及び4速に対するC2 の動作は、( )内に示され
ており、これらの動作は図4を参照して後述する。In this table, the additional motions provided by the one-way clutches R1 and R2 for the 1st and 4th speeds, respectively, the operation of B1 for the 1st speed and the operation of C2 for the 4th speed are shown in parentheses. However, these operations will be described later with reference to FIG.
【0023】図3は、入力軸Eの回転数を比較単位とし
た場合の、第二及び第三の遊星歯車装置20及び30の
回転速度を示す図である。図より明らかなように、全て
の発生速度は、非常に妥当な限界内にあった。FIG. 3 is a diagram showing the rotational speeds of the second and third planetary gear units 20 and 30 when the rotational speed of the input shaft E is used as a comparison unit. As is clear from the figure, all rates of occurrence were within very reasonable limits.
【0024】上記以外に、少なくとも2つの状態が存在
する。即ち、入力軸Eが自由回転し、出力軸Sが第一及
び第二の制御ブレーキB1 及びB2 の係合によって回転
を阻止された制動中立状態、及び第一及び第三の制御ク
ラッチC1 及びC3 の係合によって設定される3速及び
4速の中間のダイレクトドライブレンジである。In addition to the above, there are at least two states. That is, the input shaft E rotates freely, the output shaft S is prevented from rotating by the engagement of the first and second control brakes B1 and B2, and the first and third control clutches C1 and C3. It is an intermediate direct drive range between the third speed and the fourth speed which is set by engagement of.
【0025】以下の表1は、第一、第二及び第三の遊星
歯車装置10、20、30の歯数の関数としての、変速
比の三つの例を示している。ギア比は、トルクコンバー
タ40のスリップがないものとして、入力軸Eの一定の
回転数に対する出力軸Sの回転数の比として与えられ
る。ステップ比は、連続する変速段間の実際の比を示し
ている。変速比幅は、最低速変速段と最高速変速段間の
実際の比であり、前進変速比幅は、5速及び1速の間の
比であり、後進変速比幅は、5速と後進用減速比間の比
である。3速及び4速の中間のダイレクトドライブは使
用されない。Table 1 below shows three examples of gear ratios as a function of the number of teeth of the first, second and third planetary gear sets 10, 20, 30. The gear ratio is given as the ratio of the rotation speed of the output shaft S to the constant rotation speed of the input shaft E, assuming that the torque converter 40 does not slip. The step ratio indicates the actual ratio between successive shift speeds. The gear ratio width is the actual ratio between the lowest speed gear and the highest gear speed, the forward gear ratio width is the ratio between the fifth speed and the first speed, and the reverse gear ratio width is the fifth speed and the reverse speed. It is a ratio between gear reduction ratios. The direct drive between the 3rd and 4th gear is not used.
【0026】[0026]
【表1】 これらの一連の変速比は、完全に5速変速機に適合され
ており、顕著な選択性を示している。なお、上記のギア
比は適宜変更可能なものであり、また、遊星歯車装置の
単なる交換によりさらに優れた選択性が与えられる。[Table 1] This series of gear ratios is perfectly adapted to a five-speed transmission and shows outstanding selectivity. Note that the above gear ratio can be changed as appropriate, and a simpler replacement of the planetary gear device provides more excellent selectivity.
【0027】図4には、図1の変速機の変形例が示され
ている。この変形例においては、第二のワンウエイクラ
ッチR2 が、第二の制御クラッチC2 と並列に設けら
れ、リングギア14が、入力軸Eよりも高い回転数で回
転することを防止している。4速のトラクションモード
において、サンギア21及び遊星キャリア12は駆動さ
れずに、入力軸Eが駆動される。第二の制御クラッチC
2 の釈放により、ワンウエイクラッチR2 を介しての一
方向駆動が可能となり、エンジンブレーキを不作動とと
する。パワーオン状態での4速/5速のシフトアップ及
び5速/4速のシフトダウンは、単に第二の制御ブレー
キB2 の締結、釈放により行うことが出来、従って制御
が容易となる。図3の回転数のダイヤグラムを参照すれ
ば、サンギア21及び遊星キャリア12が、減速比Gを
越えることがなく、従ってリングギア14の回転数が入
力軸Eの回転数を超えることがないことがわかる。これ
によって、他の変速段においてワンウエイクラッチR2
を解除するために、このワンウエイクラッチと直列に付
加的な制御クラッチを設ける必要がなくなり、5速の変
速に用いる変速要素を五つの摩擦要素と二つのワンウエ
イクラッチのみとすることが出来る利点がある。FIG. 4 shows a modification of the transmission shown in FIG. In this modified example, the second one-way clutch R2 is provided in parallel with the second control clutch C2 to prevent the ring gear 14 from rotating at a higher rotational speed than the input shaft E. In the fourth speed traction mode, the input shaft E is driven without driving the sun gear 21 and the planet carrier 12. Second control clutch C
The release of 2 enables one-way drive via the one-way clutch R2 and deactivates the engine brake. The 4th / 5th gear shift-up and the 5th / 4th gear shift-down in the power-on state can be performed simply by engaging and releasing the second control brake B2, thus facilitating the control. Referring to the rotational speed diagram of FIG. 3, the sun gear 21 and the planet carrier 12 do not exceed the reduction ratio G, and therefore the rotational speed of the ring gear 14 does not exceed the rotational speed of the input shaft E. Recognize. This allows the one-way clutch R2
It is not necessary to provide an additional control clutch in series with the one-way clutch in order to disengage, and there is an advantage that only five friction elements and two one-way clutches can be used as the speed-changing elements for shifting the fifth speed. .
【0028】本発明のもう一つの変形例が図5に示され
ている。一つの遊星歯車装置、例えば、図1の第二の遊
星歯車装置は、段付き遊星ピニオンを持つ遊星歯車装置
20aによって置き換えられる。遊星歯車装置20a
は、二組のギア歯を持つ遊星ピニオン23aを担持する
遊星キャリア22aを有しており、遊星ピニオンのギア
歯23bは、サンギア21aに噛合し、ギア歯23cは
リングギア24aに噛合している。Another variant of the invention is shown in FIG. One planetary gear set, for example the second planetary gear set of FIG. 1, is replaced by a planetary gear set 20a with a stepped planet pinion. Planetary gear device 20a
Has a planet carrier 22a carrying a planet pinion 23a having two sets of gear teeth, the gear teeth 23b of the planet pinion mesh with the sun gear 21a, and the gear teeth 23c mesh with the ring gear 24a. .
【0029】動作は、図1のものと同様である。上記の
例3の場合でいうと、図5の遊星歯車装置の各歯数を以
下の通りとすることにより、ほぼ同じギア比、ステップ
比及び変速比幅を得ることが出来る。The operation is similar to that of FIG. In the case of Example 3 above, by setting the number of teeth of the planetary gear device of FIG. 5 as follows, it is possible to obtain substantially the same gear ratio, step ratio, and gear ratio width.
【0030】 サンギア21a 39 リングギア24a 87 遊星ピニオン23b 20 遊星ピニオン23c 27 本発明は、説明のために例示した上記の実施例に限定さ
れるものではなく、全ての変形、変更を包含するもので
ある。特に、遊星歯車装置10、20、30の配列及び
減速比Gの変更及び/又は第一及び第三の制御クラッチ
C1 及びC3 を同時に締結することによるダイレクトド
ライブ(直結)を用いることは、特許請求の範囲に記載
した発明の範囲に属するものである。Sun gear 21a 39 Ring gear 24a 87 Planetary pinion 23b 20 Planetary pinion 23c 27 The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments illustrated for the purpose of explanation, but includes all modifications and alterations. is there. In particular, the use of direct drive by changing the arrangement of the planetary gear units 10, 20, 30 and the reduction ratio G and / or engaging the first and third control clutches C1 and C3 at the same time is claimed. The present invention belongs to the scope of the invention described in the scope of.
【0031】[0031]
【発明の効果】上記のように、本発明によれば、従来の
4速自動変速機と同数の摩擦要素により5つの変速段で
の変速を可能として、装置を4速自動変速機をほぼ同じ
大きさをすることが出来るので、容易に4速自動変速機
搭載車両に搭載することが可能となる。As described above, according to the present invention, the same number of friction elements as those of the conventional 4-speed automatic transmission can be used to change gears in five speed stages, and the device can be used in almost the same manner as the 4-speed automatic transmission. Since the size can be reduced, it can be easily mounted on a vehicle equipped with a 4-speed automatic transmission.
【図1】1速/2速及び2速/1速変速用の第一のワン
ウエイクラッチを備えた、本発明の一実施例に係る自動
変速機の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an automatic transmission according to an embodiment of the present invention, which includes a first one-way clutch for 1st / 2nd speed and 2nd / 1st speed shift.
【図2】摩擦要素の選択テーブルを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a friction element selection table.
【図3】第二及び第三の遊星歯車装置における回転数を
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the number of rotations in the second and third planetary gear devices.
【図4】4速/5速及び5速/4速のパワーオン状態の
変速用の第二のワンウエイクラッチを備えた図1の自動
変速機の変形例を示す概略図である。4 is a schematic diagram showing a modified example of the automatic transmission of FIG. 1 provided with a second one-way clutch for shifting in the power-on state of the fourth speed / 5th speed and the fifth speed / 4th speed.
【図5】段付き遊星ピニオンを有する遊星歯車装置を備
えた図1の変形例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a modification of FIG. 1 provided with a planetary gear device having a stepped planetary pinion.
10 第一の遊星歯車装置 11 サンギア 12 遊星キャリア 13 遊星ピニオン 14 リングギア 20 第二の遊星歯車装置 21 サンギア 22 遊星キャリア 23 遊星ピニオン 24 リングギア 30 第三の遊星歯車装置 31 サンギア 32 遊星キャリア 33 遊星ピニオン 34 リングギア 40 トルクコンバータ C1 第一の制御クラッチ C2 第二の制御クラッチ C3 第三の制御クラッチ B1 第一の制御ブレーキ B2 第二の制御ブレーキ R1 第一のワンウエイクラッチ R2 第二のワンウエイクラッチ 10 First Planetary Gear Device 11 Sun Gear 12 Planetary Carrier 13 Planetary Pinion 14 Ring Gear 20 Second Planetary Gear Device 21 Sun Gear 22 Planetary Carrier 23 Planetary Pinion 24 Ring Gear 30 Third Planetary Gear Device 31 Sun Gear 32 Planetary Carrier 33 Planetary Planet 33 Pinion 34 Ring gear 40 Torque converter C1 First control clutch C2 Second control clutch C3 Third control clutch B1 First control brake B2 Second control brake R1 First one-way clutch R2 Second one-way clutch
Claims (3)
軸と出力軸間に配置され、 各々サンギアとリングギアに噛合する遊星ピニオンを担
持する遊星キャリアを有する第一、第二及び第三の遊星
歯車装置と、 三つの制御クラッチと二つの制御ブレーキの五つの摩擦
要素とからなり、 前記摩擦要素の複数の対の選択的な動作により入力軸と
出力軸間の種々のギア比を決定するように構成され、 前記第三の遊星歯車装置のサンギアが前記入力軸に固定
され、前記第二の遊星歯車装置のリングギアと前記第三
の遊星歯車装置の遊星キャリアが出力軸に固定され、前
記第一の遊星歯車装置のサンギアが前記ケーシングに固
定され、前記第一の遊星歯車装置の遊星キャリアと第二
の遊星歯車装置のサンギアが一緒に回転するように結合
され、前記第二の遊星歯車装置の遊星キャリアが第一及
び第三の制御クラッチを介して前記第三の遊星歯車装置
のリングギアと前記入力軸に連結されるとともに第一の
制御ブレーキにより回転を阻止されるように配置され、
前記第一の遊星歯車装置のリングギアが第二の制御クラ
ッチを介して入力軸に連結されるとともに第二の制御ブ
レーキにより回転を阻止されるように構成され、前記五
つの摩擦要素の複数の対を選択的に動作させることによ
り前進5速、後進1速の変速段を形成し、 前記第一の制御クラッチと第一の制御ブレーキの動作に
より前進1速、前記第一の制御クラッチと前記第二の制
御ブレーキの動作により前進2速、前記第一及び第二の
制御クラッチの動作により前進3速、前記第二及び第三
の制御クラッチにより前進4速、前記第三の制御クラッ
チと前記第二の制御ブレーキの動作により前進5速、及
び前記第二の制御クラッチと前記第一の制御ブレーキの
動作により後進の各変速段を設定するようにしたことを
特徴とする車両、特に乗用車用自動変速機。1. A first, second and third planetary carrier having a planetary carrier disposed between an input shaft and an output shaft aligned in a casing and carrying planetary pinions respectively meshing with a sun gear and a ring gear. It consists of a planetary gear train and five friction elements of three control clutches and two control brakes, and determines the various gear ratios between the input and output shafts by the selective operation of the pairs of friction elements. The sun gear of the third planetary gear device is fixed to the input shaft, the ring gear of the second planetary gear device and the planet carrier of the third planetary gear device are fixed to the output shaft, The sun gear of the first planetary gear unit is fixed to the casing, and the planet carrier of the first planetary gear unit and the sun gear of the second planetary gear unit are coupled to rotate together, and the second The planet carrier of the planetary gear device is connected to the ring gear of the third planetary gear device and the input shaft through first and third control clutches, and is prevented from rotating by the first control brake. Placed,
The ring gear of the first planetary gear device is connected to the input shaft via the second control clutch and is configured to be blocked from rotation by the second control brake. By selectively operating the pair, a forward speed 5 speed and a reverse speed 1 speed are formed, and by the operation of the first control clutch and the first control brake, the forward speed 1 speed, the first control clutch and the first control clutch 2nd forward speed by the operation of the second control brake, 3rd forward speed by the operation of said first and second control clutches, 4th forward speed by the operation of said second and third control clutches, said third control clutch and said A vehicle, particularly a passenger car, characterized in that the fifth speed is set forward by the operation of the second control brake, and the reverse speeds are set by the operations of the second control clutch and the first control brake. Automatic transmission.
の前記入力軸の回転方向と逆方向の回転を阻止する向き
に、前記第一の制御ブレーキと並列に設けられた第一の
ワンウエイクラッチを有し、1速のトラクションモード
が第一の制御クラッチの締結のみによって設定されるこ
とを特徴とする請求項1に記載の自動変速機。2. A first one-way clutch provided in parallel with the first control brake in a direction that prevents rotation of the planet carrier of the second planetary gear device in a direction opposite to the rotation direction of the input shaft. The automatic transmission according to claim 1, wherein the first-speed traction mode is set only by engaging the first control clutch.
前記入力軸の回転数を超える回転数での回転を防止する
向きに、前記第二の制御クラッチと並列に設けた第二の
ワンウエイクラッチを有し、4速のトラクションモード
が前記第三の制御クラッチの締結のみにより設定される
請求項1に記載の自動変速機。3. A second one-way provided in parallel with the second control clutch so as to prevent rotation of the ring gear of the first planetary gear device at a rotational speed exceeding the rotational speed of the input shaft. The automatic transmission according to claim 1, further comprising a clutch, wherein a traction mode of a fourth speed is set only by engagement of the third control clutch.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9208712 | 1992-07-15 | ||
| FR929208712A FR2693780B1 (en) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | Five-speed automatic transmission for passenger cars. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201000A true JPH06201000A (en) | 1994-07-19 |
| JP3450030B2 JP3450030B2 (en) | 2003-09-22 |
Family
ID=9431891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17571993A Expired - Fee Related JP3450030B2 (en) | 1992-07-15 | 1993-07-15 | 5-speed automatic transmission for passenger cars |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5370589A (en) |
| EP (1) | EP0579526B1 (en) |
| JP (1) | JP3450030B2 (en) |
| DE (1) | DE69301383T2 (en) |
| FR (1) | FR2693780B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6517463B2 (en) | 2000-01-11 | 2003-02-11 | Aisin Aw Co., Ltd. | Automatic transmission for vehicle |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5542889A (en) * | 1994-12-27 | 1996-08-06 | Ford Motor Company | Multiple-speed automatic transmission for a motor vehicle |
| US5503604A (en) * | 1994-12-27 | 1996-04-02 | Ford Motor Company | Multiple-speed automatic transmission for motor vehicles |
| JP3520623B2 (en) * | 1995-09-07 | 2004-04-19 | トヨタ自動車株式会社 | Automatic transmission |
| US5599251A (en) * | 1995-09-27 | 1997-02-04 | Ford Motor Company | Six speed automatic transmission for automotive vehicles |
| US5924951A (en) * | 1997-12-11 | 1999-07-20 | Caterpillar Inc. | Planetary transmission with direct drive through the front triple planetary gearsets by a single clutch |
| JP4096468B2 (en) * | 1998-10-30 | 2008-06-04 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Automatic transmission for vehicles |
| DE19949507B4 (en) † | 1999-10-14 | 2014-10-23 | Zf Friedrichshafen Ag | Multi-speed transmission |
| DE10161815A1 (en) * | 2001-12-14 | 2003-06-26 | Borgwarner Inc | Device for starting a motor vehicle equipped with an automatic transmission arrangement |
| FR2885667B1 (en) * | 2005-05-10 | 2009-04-10 | Renault Sas | EPICYCLOID TRAIN GEARBOX SYSTEM |
| DE102007017432A1 (en) * | 2006-05-04 | 2007-11-08 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Guide wheel as drive for planet carrier |
| US8008797B2 (en) * | 2009-02-13 | 2011-08-30 | Bernard Joseph Simon | System for converting wind power to electrcial power with transmission |
| CN103591227A (en) * | 2013-11-11 | 2014-02-19 | 深圳市悦成汽车技术有限公司 | Gear-doubling clutch and vehicle transmission assembly |
| US11519481B2 (en) | 2020-07-30 | 2022-12-06 | Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc | Vehicle transmission system and method for operation of the transmission system |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3915033A (en) * | 1974-09-23 | 1975-10-28 | Gen Motors Corp | Three speed forward-reverse planetary transmission |
| GB2107008B (en) * | 1981-07-28 | 1985-06-05 | Volvo Ab | Multi-ratio power transmissions |
| DE3522184A1 (en) * | 1985-06-21 | 1987-01-02 | Volkswagen Ag | SHIFTING DEVICE FOR A HYDRODYNAMIC MECHANICAL GEARBOX |
| US4934216A (en) * | 1989-04-11 | 1990-06-19 | Ford Motor Company | Four speed inline transmission overdrive |
| US5133697A (en) * | 1989-05-02 | 1992-07-28 | Nissan Motor Co., Ltd. | Planetary gear system |
| FR2656055B1 (en) * | 1989-12-18 | 1994-04-29 | Lepelletier Pierre | MULTI-SPEED AUTOMATIC TRANSMISSION FOR MOTOR VEHICLE. |
| DE4110406B4 (en) * | 1990-03-28 | 2008-01-31 | Honda Giken Kogyo K.K. | planetary gear |
| JP2778278B2 (en) * | 1991-03-14 | 1998-07-23 | 日産自動車株式会社 | Planetary gear transmission |
| EP0521270B1 (en) * | 1991-06-27 | 1995-10-04 | Ford-Werke Aktiengesellschaft | Four speed ratio transaxle having disengageable overrunning brake for reverse drive gearset reaction |
| US5129871A (en) * | 1991-10-07 | 1992-07-14 | Ford Motor Company | Nonsynchronous five-speed transaxle having bidirectional coupling |
-
1992
- 1992-07-15 FR FR929208712A patent/FR2693780B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-07-02 DE DE69301383T patent/DE69301383T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-07-02 EP EP93401723A patent/EP0579526B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-07-08 US US08/087,403 patent/US5370589A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-07-15 JP JP17571993A patent/JP3450030B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6517463B2 (en) | 2000-01-11 | 2003-02-11 | Aisin Aw Co., Ltd. | Automatic transmission for vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5370589A (en) | 1994-12-06 |
| EP0579526A1 (en) | 1994-01-19 |
| FR2693780B1 (en) | 1994-09-30 |
| EP0579526B1 (en) | 1996-01-24 |
| FR2693780A1 (en) | 1994-01-21 |
| DE69301383T2 (en) | 1996-08-29 |
| DE69301383D1 (en) | 1996-03-07 |
| JP3450030B2 (en) | 2003-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7044881B2 (en) | Automatic transmission | |
| KR100862891B1 (en) | Transmission for vehicle | |
| US5435792A (en) | Multiple-speed automatic transmission for motor vehicles | |
| US6802795B2 (en) | Automatic transmission of motor vehicle | |
| WO2005061924A1 (en) | Compound planetary gear set and gear trains | |
| JP3450030B2 (en) | 5-speed automatic transmission for passenger cars | |
| JP3620092B2 (en) | Automatic transmission for vehicles | |
| US5503605A (en) | Multiple speed automatic transaxle for automotive vehicles | |
| JPH0587702B2 (en) | ||
| US4144776A (en) | Change-speed planetary transmission | |
| JP4359982B2 (en) | Transmission | |
| US6736750B1 (en) | Family of multi-speed planetary transmission mechanisms having clutch input | |
| CN100472092C (en) | Automatic Transmission | |
| EP0676562B1 (en) | Gear train of an automatic five-speed transmission for a vehicle | |
| JP3870747B2 (en) | Automatic transmission for vehicles | |
| US5830102A (en) | Five-speed power transmission | |
| US7699744B2 (en) | Multi-speed automatic transmission for private cars or commercial vehicles | |
| JPH0719297A (en) | Automatic transmission | |
| KR100412739B1 (en) | Method of controlling 6 - shift in an automatic transmission for vehicles | |
| KR100579296B1 (en) | Automotive multistage automatic transmission | |
| KR100298737B1 (en) | Power train of five-speed automatic transmission for vehicle | |
| KR100305476B1 (en) | Powertrain of 5 Speed Automatic Transmission for Vehicle | |
| KR100482582B1 (en) | Power train in an automatic transmission for vehicles | |
| JPH0545818B2 (en) | ||
| KR100412738B1 (en) | Method of controlling 6 - shift in an automatic transmission for vehicles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080711 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090711 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100711 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100711 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110711 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110711 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120711 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |